[發明專利]一種具有紅外跟蹤和信標光指向功能的主動靶標裝置

有效

• 申請號: 202111481477.2
• 申請日: 2021-12-06
• 公開（公告）號: CN114184181B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 張家齊;郭藝博;董巖;常帥;宋延嵩
• 申請（專利權）人: 長春理工大學
• 主分類號: G01C15/02
• 分類號: G01C15/02;G01C25/00;G02B27/10;G02B17/08
• 代理公司: 北京中理通專利代理事務所(普通合伙) 11633
• 代理人: 劉慧宇

一種具有紅外跟蹤和信標光指向功能的主動靶標裝置，屬于機械工程技術領域，為了解決現有技術方案無法實現機載條件下發射最遠間距2米的主動信標光的技術問題，該裝置包括紅外跟蹤單元、信標光指向單元、自校準光路、安裝框架和減振器，紅外跟蹤單元固定在安裝框架正下方，信標光指向單元定在安裝框架左右兩端，自校準光路安裝在紅外跟蹤單元和安裝框架內部，減振器下端與安裝框架的上端相連，減振器與飛機連接；紅外跟蹤單元發現主機后，對主機進行跟蹤，同時將位置信息傳遞給信標光指向單元，信標光指向單元根據傳遞的信息對主機發射信標光。本發明采用具有紅外探測功能的跟蹤轉臺實現跟蹤，根據紅外跟蹤轉臺信息實現對主機的指向功能。

技術領域

本發明涉及一種具有紅外跟蹤和信標光指向功能的主動靶標裝置，屬于機械工程領域。

背景技術

紅外跟蹤和信標光指向功能裝置為主機提供五路且具有最遠間距2米和平行度優于0.3°的信標光，裝置主要完成機載條件下對主機的捕獲和穩定跟瞄，對主機成功跟蹤后，發射主動指向的信標光，為主機提供一組五個實時主動指向的信標光。

方案需滿足全天條件下的跟蹤，裝置需具有紅外跟蹤功能，現有技術方案紅外跟蹤和信標光的發射集成在跟蹤轉臺里，無法實現信標光發射最遠間距2米的要求，且信標光發射功率大，光纖線纜隨轉臺轉動長時間工作光纖存在損壞的風險。

發明內容

本發明為了解決現有技術方案無法實現機載條件下發射最遠間距2米的主動信標光，且信標光發射功率大，光纖線纜隨轉臺轉動長時間工作對光纖帶來損壞的風險以及多光軸校準的技術問題，提出一種具有紅外跟蹤和信標光指向功能的主動靶標裝置。

本發明的技術方案是：

具有紅外跟蹤和信標光指向功能的主動靶標裝置，該裝置包括紅外跟蹤單元、信標光指向單元、自校準光路、安裝框架和減振器，紅外跟蹤單元固定在安裝框架正下方，信標光指向單元固定在安裝框架左右兩端，自校準光路安裝在紅外跟蹤單元和安裝框架內部，減振器下端與安裝框架的上端相連，減振器與飛機連接；紅外跟蹤單元發現主機后，對主機進行跟蹤，同時將位置信息傳遞給信標光指向單元，信標光指向單元根據傳遞的信息對主機發射信標光。

所述紅外跟蹤單元包括：紅外探測器、標定光源、第一能量分光片和球形轉臺，紅外探測器對主機設備進行判讀，隨后將信息發送給球形轉臺，球形轉臺帶動紅外探測器姿態變化完成對主機的實時跟蹤；將標定光源安裝在紅外探測器上，且標定光源的光軸與紅外探測器光軸平行，第一折轉反射鏡與標定光源成45°角，標定光源的光束通過折轉反射鏡穿過球形轉臺入到自校準光路內。

所述信標光指向單元包括：反射鏡、兩軸轉臺、準直鏡組、光纖和測試反射鏡，光線依次通過光纖和準直鏡組發射出一定束散角信標光，然后經過反射鏡，再通過兩軸轉臺調整反射鏡角度改變光線方向，根據紅外跟蹤單元的信息，將信標光指向主機，測試反射鏡安裝在反射鏡背面且與兩者平行。

所述自校準光路包括：第二折轉反射鏡、第一能量分光片、第二能量分光片、第三折轉反射鏡、第三能量分光片、第四能量分光片、第四折轉反射鏡和五個PSD探測器，五個PSD探測器分別對應五個信標光指向單元；標定光源的光束經第一折轉反射鏡進入到自校準光路中，光束經第三能量分光片，一部分反射進入到第四能量分光，光束經第四能量分光片反射光進入到對應的測試反射鏡，經反射打在PSD探測器的靶面上；經第四能量分光片透射的光束經第四折轉反射鏡，光束經第四折轉反射鏡反射光進入到對應的測試反射鏡在對應的PSD探測器的靶面上；標定光源的光束經第一折轉反射鏡進入到自校準光路的第三能量分光片，另一部分光束透射進入到第三折轉反射鏡經反射后進入第二能量分光片，光束經第二能量分光片部分反射，再經測試反射鏡打在其對應的PSD探測器上；經第二能量分光片透射的光束進入第一能量分光片，經過第一能量分光片的一部分光反射到其對應的測試反射鏡打在其對應的PSD探測器上，另一部分光透射進入到第二折轉反射鏡，再經其對應的測試反射鏡打在PSD探測器上。

本發明的有益效果是：